Склад та антиоксидантні властивості екстрактів рослин перлинниці антарктичної з районів Південних Шетландських островів, Берега Греяма і Берега Данко

Abstract

Досліджено якісний склад та кількісний вміст вторинних метаболітів рослин Colobanthus quitensis (перлинниці антарктичної) з районів Південних Шетландських островів, Берега Греяма і Берега Данко. Порівняно склад і антиоксидантні властивості екстрактів, вилучених із рослин перлинниці, що зростали на різних локаціях у природному середовищі та в умовах in vitro. Також було зіставлено склад і властивості екстрактів перлинниці та екстракту іншої антарктичної рослини — щучнику антарктичного (Deschampsia antarctica). Біохімічний склад екстрактів вивчено методами високоефективної рідинної хроматографії та масспектрометрії з матрично-активованою лазерною десорбцією / іонізацією; антиоксидантні властивості досліджено за допомогою DPPH-тесту. Встановлено, що всі екстракти перлинниці характеризуються високим вмістом фенольних сполук (до 38 мг/г сирої сировини) і виявляють значну антиоксидантну / антирадикальну активність (інгібують до 90 % DPPH радикалів за 30 хв). Показано, що антирадикальна активність досліджених екстрактів корелює із загальним вмістом антиоксидантів у зразках. Екстракти з нативних рослин перлинниці містять в основному флавоноїди (глікозиди апігеніну, лютеоліну та метилових ефірів лютеоліну), частка яких становить ~90 % загального вмісту фенольних сполук; інші ~10 % фенольних антиоксидантів складають гідроксибензойні та гідроксикоричні кислоти. В екстракті з культури in vitro, навпаки, переважають фенольні кислоти (~58 %). Біохімічний склад досліджених екстрактів перлинниці відрізняється від складу екстракту щучнику значно більшим відносним вмістом похідних апігеніну (16—43 % загального вмісту фенольних сполук проти 3 % у щучнику) та меншим вмістом похідних лютеоліну (46—71 % проти 79 % у щучнику) і фенольних кислот (9—13 % проти 18 % у щучнику). Порівняно з екстрактом щучнику в досліджених екстрактах перлинниці загальний вміст фенольних сполук нижчий і, відповідно, здатність цих екстрактів інгібувати DPPH радикали менша. Незважаючи на це, Colobanthus quitensis, як і Deschampsia antarctica, також є ефективним продуцентом цінних природних антиоксидантів.

The qualitative and quantitative analysis of secondary metabolites of Colobanthus quitensis plants from the South Shetland Islands, Danco Coast and Graham regions was performed. The composition and antioxidant properties of plant extracts grown in vitro and in nature at different locations on the islands were compared. In addition, the composition and properties of Colobanthus quitensis extracts were compared with those of another Antarctic plant — Deschampsia antarctica. The biochemical composition of the extracts was studied by high-performance liquid chromatography and matrix-assisted laser desorption / ionization mass spectrometry; antioxidant properties were evaluated by DPPH test. It was found that all the extracts from C. quitensis are characterized by a high content of phenolic compounds (up to 38 mg per one gram of raw material) and exhibit significant antioxidant/antiradical activity (inhibiting up to 90 % of DPPH radicals in 30 min). The antiradical activity of the studied extracts correlates with the total content of antioxidant content of the samples. The extracts from native C. quitensis plants were found to contain mainly flavonoids (glycosides of apigenin, luteolin, and methyl esters of luteolin), which make up approximately 90 % of the total content of phenolic compounds; the other around 10 % of phenolic antioxidants are hydroxybenzoic and hydroxycinnamic acids. In contrast, in the extract from the in vitro culture, phenolic acids prevailed (approximately 58 %). The biochemical composition of the C. quitensis extracts differed from that of D. antarctica extract by a much higher relative content of apigenin derivatives (16—43 % of the total content of phenolic compounds vs. 3 % in D. antarctica) and a lower content of luteolin derivatives (46—71 % vs. 79 %) and phenolic acids (9—13 % vs. 18 %). Compared to the D. antarctica extract, the total content of phenolic compounds in the studied C. quitensis extracts is lower, and accordingly, the ability of these extracts to inhibit DPPH radicals is lower. Nevertheless, like D. antarctica, C. quitensis is also an efficient producer of valuable natural antioxidants.